(57)【要約】【課題】核医学診断装置のガントリのトンネル部とＸ線ＣＴ装置のガントリのトンネル部とに被検体を載せた天板を挿入する際、その天板は片持ち梁状態となって撓み、画像の位置ずれを起こすが、その位置ずれを最小にするとともにその位置ずれが両画像で同じように生じるようにして、その位置ずれが問題化しないようにする。【解決手段】ＰＥＴガントリ２０のトンネル部２１とＣＴガントリ３０のトンネル部３１とが、ベッド装置１１の天板１２に対して水平方向にいわば横並びに並列的に隣接配置され、かつベッド装置１１に対して矢印Ａ、Ｂで示すようにその横並び方向に移動させられ、（ａ）のようにトンネル部２１が、あるいは（ｂ）のようにトンネル部３１が、それぞれベッド装置１１の正面に位置するよう構成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を挿入するトンネル部を有する核医学診断装置のガントリと、該ガントリに対してトンネル部が水平方向に並ぶように並列的に隣接配置される、被検体を挿入するトンネル部を有するＸ線ＣＴ装置のガントリと、被検体を載置してガントリのトンネル部に挿入する天板を有するベッド装置と、上記の２つのガントリに対するベッド装置の水平位置を、並列的に並ぶガントリの配列方向に、上記天板が一方のガントリのトンネル部に挿入可能な位置と他方のガントリのトンネル部に挿入可能な位置との間で、相対的に移動させる手段とを備えることを特徴とする医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、癌や腫瘍などを早期発見するのに好適な医用画像診断装置に関し、とくにＰＥＴ（ポジトロン・エミッション・コンピュータ・トモグラフィ）装置やＳＰＥＣＴ（シングルフォトン・エミッション・コンピュータ・トモグラフィ）装置などの核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置（ＣＴスキャナ）とを組み合わせた医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＥＴ装置では、癌や腫瘍に集まる性質を有する薬剤にポジトロン放出性核種で標識した上で、この薬剤を人体内に投与する。ポジトロン消滅時に１８０°反対方向にガンマ線が放出されるので、人体を３６０°囲むようにリング状に配列された多数の放射線検出器でその２つのガンマ線の同時入射をとらえる。それらの入射位置を結ぶ線上に核種が位置するという関係から、それら入射位置を結ぶ線（ＬＯＲ：Line Of Response）について同時入射個数を計数する。こうした同時計数を多数のＬＯＲの各々ついて一定時間行ってデータを収集し、演算処理することにより、核種の分布像を再構成する。この分布像は、上記放射線検出器がリング状に配列される平面が人体を横切る断層面での核種の濃度分布を表す。
【０００３】
ＳＰＥＣＴ装置では、ポジトロン放出性核種の代わりにシングルフォトン放出性の核種を用いる。この場合は核種から１つのガンマ線が放出されるだけなので、コリメータなどによりガンマ線の入射方向をも検出する必要があるが、検出位置と検出方向とを組み合わせたものごとにガンマ線入射を計数してデータを収集する。検出位置は人体を囲む３６０°にわたる必要があるため、放射線検出器をリング型に配置したものを用いる。このＳＰＥＣＴ装置の場合も、再構成される核種の分布像は、リング型検出器配列の位置する平面が人体を横切る断層面での核種の濃度分布を表す。
【０００４】
しかし、これらＰＥＴ画像やＳＰＥＣＴ画像は核種の集積・分布状態を表わすのみであるため、それが人体内組織のどこに存在するかについては、必ずしも明確でない。
【０００５】
一方、Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線管とＸ線検出器を被検者の体軸の周囲に回転させるなどして体軸に直角な断層面において被検者の体をＸ線でスキャンすることによって、上記断層面内各方向からのＸ線投影データ（吸収分布データ）を収集し、この投影データを逆投影することによってその断面におけるＸ線吸収率分布の画像（Ｘ線ＣＴ画像）を再構成する。このＸ線ＣＴ画像はその断層面における人体内部の組織形状を表わす。
【０００６】
そこで、確実な診断を下すため、従来より、ＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置などの核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせ、同一患者に対して核医学検査とＸ線ＣＴ検査とを行い、それらで得たＰＥＴ画像やＳＰＥＣＴ画像とＸ線ＣＴ画像とを併用して診断を行うようにしている。
【０００７】
核医学診断装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせた従来の医用画像診断装置としては、たとえば下記の特許文献１のようなＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせたものが知られている。上記の通りＰＥＴ装置やＳＰＥＣＴ装置では人体を囲む３６０°の方向で放射線を検出する必要があるので、ガントリにトンネル部を設け、その周囲に検出器をリング状に配列し、そのトンネル部内に人体を挿入するという構造をとっている。また、Ｘ線ＣＴ装置でも、人体の３６０°方向で透過Ｘ線を検出することにより投影データを得るため、ガントリのトンネル部周囲にＸ線管とＸ線検出器とを回転させるようにし、そのトンネル部内に人体を挿入するという構造をとっている。そこで、下記の特許文献１のように２つのトンネル部が連通するよう縦列的にＰＥＴガントリとＣＴガントリとを配列し、これらに対して一つのベッド装置を共通に用いる。
【特許文献１】特開平７−２０２４５号公報
【０００８】
これを図４を参照していま少し詳しく説明すると、ＰＥＴガントリ２０にはトンネル部２１が設けられており、そのトンネル部２１の周囲に多数の放射線検出器２２がリング状に配列される。ＣＴガントリ３０では、そのトンネル部３１を挟むようにＸ線管３２とＸ線検出器３３とを対向させた状態で、これらＸ線管３２とＸ線検出器３３とがトンネル部３１の周囲を回転するようにさせられている。図に示すように２つのトンネル部２１、３１が連続するようにＰＥＴガントリ２０とＣＴガントリ３０とが縦列的に配置され、この両トンネル部２１、３１に被検者１０が挿入されるように、被検者１０を載置する天板１２を矢印のように移動させることができる一つのベッド装置１１が配置される。
【０００９】
このように一つのベッド装置１１をＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とに共用することにより、ベッド天板１２を矢印のように移動させて、ＣＴガントリ３０のトンネル部３１内に被検者１０が位置した状態でのＸ線ＣＴデータ収集と、ＰＥＴガントリ２０のトンネル部２１内に被検者１０が位置した状態でのＰＥＴデータ収集とを、順次行うことが可能となる。そして、両トンネル部２１、３１が連通し、その中に被検者１０が挿入されていくという構成をとっているため、ベッド天板１２の移動位置（送り出し量）をコントロールすることによって被検者１０の同一断層面でのＰＥＴ画像とＸ線ＣＴ画像とを容易に得ることができる。
【００１０】
被検者１０の同一断層面についてＰＥＴ画像とＸ線ＣＴ画像とを得ることができるならば、これらの画像を重ね合わせ合成したフュージョン画像を得ることができる。このフュージョン画像は、人体組織を表すＸ線ＣＴ画像の上に癌病巣などに集まった核種濃度分布像が重ねられたものであるため、正確な診断にきわめて有益である。
【００１１】
しかしながら、ベッド天板１２をベッド装置１１の端部より突き出して被検者１０をトンネル部２１、３１に挿入するという構造をとらざるを得ないため、ベッド天板１２はいわゆる片持ち梁状態となり、とくにベッド装置１１から遠いトンネル部２１に挿入する場合に片持ち梁の長さが大きなものとなり、その上に乗っている被検者１０の重量で下方向に撓むことが問題となる。すなわち、ベッド装置１１に近い側のトンネル部３１に挿入する場合には、片持ち梁の長さは短く、撓み量も大きくなく、被検者１０の中心軸は高さＨ１に保たれているのに対して、トンネル部２１に挿入する場合は片持ち梁の長さが長いものとなって図の点線で示すように天板１２が撓んでしまい、被検者１０の中心軸は高さＨ２となってしまう。
【００１２】
このように、ＣＴ画像の中心がＨ１で、ＰＥＴ画像の中心がそれとは異なるＨ２となって両画像の中心がずれるということは、フュージョン画像を作るＣＴ画像とＰＥＴ画像との間に位置ずれが生じるということであり、正確なフュージョン画像を作成できないという問題が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
この発明は、核医学診断装置のガントリのトンネル部とＸ線ＣＴ装置のガントリのトンネル部とに被検体を載せた天板を挿入する際の、片持ち梁状態となった天板の撓みによる画像の位置ずれの問題を解決した、医用画像診断装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、請求項１記載の発明による医用画像診断装置においては、被検体を挿入するトンネル部を有する核医学診断装置のガントリと、該ガントリに対してトンネル部が水平方向に並ぶように並列的に隣接配置される、被検体を挿入するトンネル部を有するＸ線ＣＴ装置のガントリと、被検体を載置してガントリのトンネル部に挿入する天板を有するベッド装置と、上記の２つのガントリに対するベッド装置の水平位置を、並列的に並ぶガントリの配列方向に、上記天板が一方のガントリのトンネル部に挿入可能な位置と他方のガントリのトンネル部に挿入可能な位置との間で、相対的に移動させる手段とが備えられることが特徴となっている。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の医用画像診断装置によれば、それぞれ被検体を挿入するトンネル部を有する核医学診断装置のガントリとＸ線ＣＴ装置のガントリとが、それら２つのトンネル部が水平方向に並ぶように、並列的に隣接配置されている。なお、ここで被検体は典型的には患者等の被検者を想定しているが、マウス等の小動物あるいはその他の生体等も含む。そして、ベッド装置には、その上に載置された被検体をガントリのトンネル部に挿入するための天板が備えられているが、このベッド装置の位置が、並列的に並べられた上記の２つのガントリの、その並び方向に、水平に、上記隣接配置された２つのガントリの側の移動によるか、ベッド装置の側の移動によって、相対的に移動させられるようになっている。この移動によって、ベッド装置が、一方のガントリのトンネル部に天板を挿入することができる位置と、他方のガントリのトンネル部に天板を挿入することができる位置とをとるようにされている。
【００１６】
このように２つのガントリが並列的に配置され、それらのトンネル部は連通するよう縦列することがなく、並列的なものとなっている。そのため、核医学検査を行う場合でもＸ線ＣＴ検査を行う場合でも、天板は一つのガントリのトンネル部に挿入されるだけであり、片持ち梁の長さが大きくなることはなく、その撓み量を小さいものに抑えることができる。そしてトンネル部への挿入量は、どちらのガントリの場合でも同じ程度となるので、天板の片持ち梁の長さも同じ程度となって、それらの撓み量も同程度となる。そこで、仮に撓みによる画像の位置ずれが生じるにしても、その位置ずれ量は核医学画像とＸ線ＣＴ画像とで同じになるため、とくにこれらの画像を重ねて合成するフュージョン画像を作成する場合に有効である。つまり、この場合、位置ずれが両画像の間で同じに生じるので、位置ずれは問題とならず、正確なフュージョン画像を作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
つぎに、この発明を実施した医用画像診断装置について図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、この発明の一実施例にかかる医用画像診断装置を模式的に示す斜視図である。この図において、ＰＥＴガントリ２０とＣＴガントリ３０は、上記で図４を用いて説明したものと同じであり、それぞれトンネル部２１、３１が設けられている。この図では省略しているが、ＰＥＴガントリ２０には、図４に示したようにトンネル部２１の周囲を囲むように多数の放射線検出器がリング状に配列されている。また、Ｘ線ＣＴ装置３０には、トンネル部３１を挟んでＸ線管とＸ線検出器とが対向配置され、これらがトンネル部３１の回りに回転するようにされている。
【００１９】
図４と異なるのは、これらのトンネル部２１、３１が連通するようガントリ２０、３０が縦列的に配置されるのではなく、トンネル部２１、３１が水平方向に並列的に並ぶようにガントリ２０、３０が並列的に隣接配置されている点である。そして、その並列的な配列方向にガントリ２０、３０が矢印Ａ、Ｂで示すように移動するようにされている。このような移動機構は、床上にレールを設置し、このレール上で回転する車輪をガントリ２０、３０に設けて、ガントリ２０、３０がレールに沿ってスライドする構成などにより、容易に実現できる。なお、これらのガントリ２０、３０は、個別にレール上を移動するよう構成することもでき、あるいは一つの移動架台の上に２つのガントリ２０、３０を搭載することにより２つのガントリ２０、３０が一体に移動するよう構成することもできる。
【００２０】
一方、ベッド装置１１とコンソール４１は床上で固定されている。上記のようにガントリ２０、３０が水平方向に移動し、ＰＥＴ検査を行う場合には、図１の（ａ）に示すように、ベッド装置１１の被検者を載せる天板１２がＰＥＴガントリ２０のトンネル部２１に挿入できる位置とすることができる。また、ＰＥＴ検査が終了した後Ｘ線ＣＴ検査を行う場合には、矢印Ａ方向に両ガントリ２０、３０を移動させて、図１の（ｂ）に示すように、天板１２がＣＴガントリ３０のトンネル部３１に挿入できる位置とされる。その後、再びＰＥＴ検査を行う場合には矢印Ｂ方向に両ガントリ２０、３０を移動させて図１の（ａ）に示す位置とする。
【００２１】
コンソール４１は、これらＰＥＴ装置とＸ線ＣＴ装置とを組み合わせた装置全体の制御・演算、画像表示および入力操作を行うものである。コンソール４１上の操作によりＰＥＴ検査やＸ線ＣＴ検査の各条件の入力を行う。それらの検査が行われるよう各部を制御する制御装置もこのコンソール４１内に収められている。またＰＥＴガントリ２０およびＣＴガントリ３０で収集したデータを処理して画像を再構成する演算装置もこのコンソール４１に内蔵される。再構成した画像を表示する表示装置もコンソール４１に備えられる。
【００２２】
上記のガントリ２０、３０の水平方向移動についても、コンソール４１での操作によって制御するよう構成することができるが、レール等にストッパなどの適宜な位置決め具を設けることなどにより、図１の（ａ）の位置と（ｂ）の位置との間で手動によって移動させるよう構成することも可能である。
【００２３】
つぎに、このように構成された医用画像診断装置を用いて同一の被検者に対してＸ線ＣＴ検査とＰＥＴ検査とを順次行い、それらの画像からフュージョン画像を得る場合の動作について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。まず、患者（被検者）に対してＦＤＧなどのポジトロン放出性核種で標識された薬剤を投与する。その薬剤投与後、この薬剤が腫瘍に集積・分布した状態となるまで４０分から６０分ほど待機する（なお、マウス等の小動物を被検体とした場合も待機時間は同程度である）。つぎに、この患者をベッド装置１１の天板１２上に横たえる。そして、まず図１の（ｂ）に示すような位置つまりＣＴガントリ３０のトンネル部３１に天板１２を挿入できる位置となるようＰＥＴガントリ２０およびＣＴガントリ３０を移動させて固定する。この位置で、患者を載せた天板１２をトンネル部３１内に挿入し、患者の全身が順次トンネル部３１を通過するように天板１２を移動させながら、ガントリ３０内のＸ線管とＸ線検出器とを回転させて患者の体を横切る平面内でのＸ線によるスキャンを行い、患者の体軸方向各位置でＣＴデータを収集し、患者の全身についてＣＴスキャンする。
【００２４】
こうして患者の全身ＣＴスキャンが終了したら、ＰＥＴガントリ２０とＣＴガントリ３０とを矢印Ｂ方向に移動させて、図１の（ａ）に示すように、ＰＥＴガントリ２０のトンネル部２１がベッド装置１１の正面に位置するようにする。この状態でガントリ２０、３０を固定し、患者を載せた天板１２をトンネル部２１内に挿入し、患者の全身が順次トンネル部２１を通過するように天板１２を移動させながら、トンネル部２１周囲にリング状に配列された放射線検出器で患者身体内の上記核種からのガンマ線の同時計数を患者の体軸方向各位置で行い、患者の全身についてのＰＥＴデータを収集する。
【００２５】
このＰＥＴデータ収集中に、上記のようにして収集したＣＴデータを演算処理することにより患者の全身についての各位置でのＣＴ画像を再構成する。全身ＰＥＴスキャンが終了したら、収集したＰＥＴデータを用いてＰＥＴ画像の再構成演算を行い、患者の全身についての各位置でのＰＥＴ画像を再構成する。そして、これらＣＴ画像とＰＥＴ画像の対応する位置のものを用いて重ね合わせ合成することによりフュージョン画像を作成し、コンソール４１上の画像表示装置の画面に表示する。
【００２６】
ここで、Ｘ線ＣＴ画像撮像時およびＰＥＴ画像撮像時の天板１２のトンネル部２１、３１への挿入距離は、いずれの場合も短いものとなっているとともに、その挿入距離は両者で同じ程度になっている。このようにいずれの場合も挿入距離が短いということは、天板１２の片持ち梁の長さが短いということであり、その結果撓み量を抑えることができる。またその撓み量は、片持ち梁の長さが同じ程度であるから、ほぼ同等のものとなる。そこで天板１２の撓みによる画像の位置ずれが生じても、ＣＴ画像とＰＥＴ画像とではほとんど同じになる。したがって、フュージョン画像を作成する場合、両画像の間の位置ずれの問題を起こさず、正確に位置合わせして両画像を重ね合わせ合成することができる。
【００２７】
また、ＰＥＴガントリ２０とＣＴガントリ３０とをいわば横並び状態で隣接配置しているため、従来のように縦列的に配列した場合に比べて、両ガントリ２０、３０のカバーを開けて行う内部部品の交換・調整などのメンテナンス作業を容易に行うことができるようになる。
【実施例２】
【００２８】
図３は第２の実施例を示すものである。この図で示す実施例では、上記の第１の実施例と異なり、横並びに隣接配置されたＰＥＴガントリ２０とＣＴガントリ３０とは床上に固定され、ベッド装置１１のみが矢印Ａ、Ｂで示すように、ガントリ２０、３０の横並び方向に水平移動するようにされている。この移動のため、たとえば床上にレールが敷設され、そのレール上でベッド装置１１に設けた車輪が回転するなどの機構がとられる。そしてベッド装置１１にモーターなどを内蔵させ、コンソール４１からの指令でこのモーターを駆動してベッド装置１１を動かす。あるいは、モーターなどの駆動装置を用いず、手動で動かすように構成することもできる。
【００２９】
いずれにしても、ＰＥＴ検査を行う場合には、図３（ａ）に示す位置にベッド装置１１を位置決めして天板１２をＰＥＴガントリ２０のトンネル部２１に挿入できるようにし、Ｘ線ＣＴ検査を行う場合には図３（ｂ）に示す位置にベッド装置１１を位置決めして天板１２をＸ線ＣＴガントリ３０のトンネル部３１に挿入できるようにする必要がある。そのため、たとえばモーター駆動などの場合にはベッド装置１１の位置を検出して上記の各位置で確実に固定させるよう制御し、手動の場合は機械的ストッパなどを設けてそのストッパ位置で確実に止まるようにする。
【００３０】
他の構成は図１と同様であり、作用・効果も同じように言えるので、重ねて説明することはしない。
【００３１】
なお、第１、第２の実施例について説明したが、この発明がこれらの実施例に限定される趣旨ではないことはもちろんである。上記では核医学診断装置としてＰＥＴ装置を用いているが、ＳＰＥＣＴ装置など被検体を挿入するためのトンネル部を有する他の核医学診断装置を用いることもできる。その他、具体的な構成などは種々に変更可能である。また、上記では被検者（人体）に適用しているが、人体以外にマウス等の小動物その他の生体等の被検体にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
この発明によれば、核医学診断装置のガントリのトンネル部とＸ線ＣＴ装置のガントリのトンネル部とに被検体を載せた天板を挿入する際の、片持ち梁状態となった天板の撓みによる画像の位置ずれの問題を生じない医用画像診断装置を、比較的簡単な構成で、低コストに実現できる。さらにこの医用画像診断装置は、メンテナンス性も向上している。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の一実施例にかかる医用画像診断装置を模式的に示す斜視図。
【図２】同実施例の動作説明のためのフローチャート。
【図３】他の実施例にかかる医用画像診断装置を模式的に示す斜視図。
【図４】従来例を模式的に示す側面図。
【符号の説明】
【００３４】
１０……被検者
１１……ベッド装置
１２……ベッド天板
２０……ＰＥＴガントリ
２１……トンネル部
２２……放射線検出器
３０……ＣＴガントリ
３１……トンネル部
３２……Ｘ線管
３３……Ｘ線検出器
４１……コンソール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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